Question

今天是实验室开放的日子，小军、小华和小英三位同学利用下图所示装置在实验室制取O₂和CO₂，并对它们的有关性质进行研究，请回答下列问题．

（1）写出上述标号的仪器名称：①________、②________
（2）小军同学用氯酸钾和二氧化锰固体制取O₂，应选用上图中的________装置（填编号），该反应的化学方程式为________；当O₂收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作方法是________．
（3）小华同学用浓HCl与大理石在C装置中反应，制取CO₂并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红，石蕊试液变红的原因可能是________．（写出两种原因）
（4）过氧化氢溶液长期保存会分解，使得溶质质量分数减小．小英从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液和同学们一起测定该溶液的溶质质量分数．他们取出该溶液51g，加入适量二氧化锰生成O₂的质量与反应时间的关系如图．

①完全反应后生成氧气的物质的量为________．
②计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数．（写出计算过程）

Answer 1

解：（1）上述标号的仪器名称：①长颈漏斗；②锥形瓶；
（2）①因为氧气不易溶于水，故可用排水集气法收集氧气．故选B；
②用氯酸钾和二氧化锰固体制取O₂的化学方程式为：2KClO₃2KCl+3O₂↑；
③为了防止导致导管倒吸水，炸裂试管，当O₂收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作方法是：先把导管移出水面，后熄灭酒精灯；
（3）①因为大理石的主要成份是碳酸钙，与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，水和二氧化碳反应可生成碳酸，石蕊试液遇酸变红色；
②盐酸易挥发出氯化氢气体，氯化氢气体溶于水形成盐酸，使石蕊试液变红色；
（4）①完全反应后生成氧气的物质的量为：0.48g÷32=0.015mol；
②设该过氧化氢溶液的溶质质量为x，
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
68 32
x 0.48g
∴
∴x==1.02g，
过氧化氢溶液的溶质质量分数为：×100%=2%．
故答案为：（1）长颈漏斗；锥形瓶；
（2）B；2KClO₃2KCl+3O₂↑；先把导管移出水面，后熄灭酒精灯；
（3）①产生的CO₂与H₂O反应生成H₂CO₃，使石蕊试液变红；②挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红；
（4）0.015mol；2%．
分析：（1）根据实验操作经验．写出仪器名称；
（2）①排水集气法适用于不易跟水发生反应，难溶于水的气体；
②用氯酸钾和二氧化锰固体制取O₂，二氧化锰是催化剂，氯酸钾受热分解为氯化钾和氧气，据此写出化学方程式即可；
③如果先熄灭酒精灯，再把导管移出水面，会导致导管倒吸水，炸裂试管；
（3）石蕊试液遇酸变红色，遇碱变蓝色；盐酸有挥发性；
（4）①单位物质的量的物质所具有的质量，称为摩尔质量，在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量；
②根据过氧化氢分解的化学方程式和生成氧气的质量，列出比例式，就可计算出该过氧化氢溶液的溶质质量，然后根据溶质质量分数公式计算即可．
点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．